2024固態電池產業生態圈企業家峰會現場
電池百人會-電池網6月30日訊（常青 林音 江蘇蘇州報道）6月28日，固態電池行業盛會——2024固態電池產業生態圈企業家峰會在蘇州相城舉行。本屆論壇由中關村新型電池技術創新聯盟、電池百人會、蘇州市新時代工商管理企業家聯合會新能源專委會主辦，本次盛會匯聚全球產學研金用等各界力量，圍繞“新技術 新賽道 新力量”這一主題掀起頭腦風暴，共同探討固態電池技術的最新進展、面臨的挑戰、解決方案及未來的發展趨勢，推動其商業化進程，搭建起深度溝通、合作的橋梁和紐帶。
財通電新電動車首席分析師張磊
28日下午，財通電新電動車首席分析師張磊在論壇上做了題為《固態電池-卡位之戰》的主題演講，分享了動力電池技術演變、固態電池研發核心、固態電池材料升級和面臨的挑戰等，電池網摘選了其部分精彩觀點，以饗讀者：
“動力電池的技術發展主要可以分為高能量和性價比兩條路線，化學體系的迭代是動力電池行業發展的核心。”張磊表示，動力電池的發展趨勢疊加低空經濟等新應用場景的爆發，加速固態電池產業發展。
固態電池化學體系升級
張磊介紹，近年來，動力電池不斷創新升級，續航從100到1000公里；能量密度從100到300Wh/kg；成本從4到0.4元/Wh。面向未來，動力電池的三大技術趨勢則是更高安全性（減少電解液）；更加智能（自動化和大模型）；更高性能（材料創新與全固態，重點是電解質）。
固態電池采用不可燃的固態電解質替換可燃性的有機液態電解質。固體電解質除了傳導鋰離子，也充當了隔膜的角色，正負極添加劑等迎來升級的空間。
在安全性方面，固態電池無燃燒和產氣風險。傳統電解液易與正負極材料反應，腐蝕、產氣等，固態電池材料失穩溫度400度以上（硫化物與三元正極）；此外，電池受到外力撞擊正負極短路，引起的電火花會瞬間爆燃，電解液泄漏等。
在能量密度方面，固態電池的電化學窗口可以達到5V以上，傳統電解液體系電化學窗口一般小于4.5V；可以允許高電壓正極材料的使用；電化學窗口指在這個電位范圍內，電解質沒有電化學反應發生。
在壽命方面，液體電解質會與電極材料、封裝材料緩慢地相互作用和反應，長期會發生干涸、揮發、泄漏。固體電解質則可以避免，從而有望顯著延長服役壽命、降低電池整體制造成本、降低電池制造技術門檻，有利于大規模推廣使用。
張磊提到，固態電池前期研發核心在于固態電解質。按照電解質材料的不同，固態電池可以分為聚合物、氧化物、硫化物三種體系電解質。其中，聚合物電解質屬于有機電解質，氧化物與硫化物屬于無機陶瓷電解質。其中，聚合物易加工但電導率低；硫化物性能最佳，成本最高；氧化物成本&性能均衡；鹵化物電解質成本低于硫化物，且電導率更高，但與負極接觸時會發生反應。
此外，負極材料是短期能量密度提升的關鍵，包括石墨負極-硅基負極-富鋰負極-鋰金屬負極。
“界面阻抗問題是影響固態電池電化學性能的關鍵因素，約6000個大氣壓下才能實現較好的離子接觸結果。”張磊強調，目前全固態電池還面臨著固態界面問題、離子電導率低影響充放電速率等問題尚未解決。
固態電池全球研發進展
固態電池在世界范圍內尚處于研發和中試階段，中、日、韓在固態電池開發領域處于技術領先地位。下一代動力電池的產業化已經提上日程，未來幾年，全球或將會以政策引導、資金補貼、產業鏈協同等方式加快推進鋰金屬電池的產業化進程。
從各國的技術路線來看，日本絕大部分公司以硫化物路線為核心，目前豐田在固態電池領域研究已持續近10年，預計其產品推出時間為2026-2028年。
韓國在技術路徑方面均以硫化物電解質為主，研究固態電池的企業主要有三星SDI、LG和現代汽車等。
美國在能源部（DOE）科學基金和國家實驗室研究的推動下誕生很多初創公司，如QuantumScape、SEEO、SolidPower、SolidEnergySystems、IonicMaterials等，路徑以聚合物電解質和氧化物電解質為主，負極多采用鋰金屬。
而中國選擇了固液混合電池的路線，目前衛藍新能源、清陶能源、贛鋒鋰業及臺灣輝能等公司已分別開發出半固態電池樣品，全固態電池尚在實驗室研發中，初創企業以氧化物、聚合物居多，主流鋰電池巨頭均采用硫化物路線（寧德時代、比亞迪、億緯鋰能）。
目前，國內固態電池的發展主要包括三個階段：第一階段，引入部分固態電解質，降低電解液的含量，正極依然采用傳統鐵鋰或三元正極；第二階段，提高固態電解質含量完全取代液態晶體液；最終階段，固態電解質膜進行設計，進一步提升能量密度。
此外，在車企布局方面，國內例如比亞迪、蔚來、長城、廣汽、上汽等已經陸續公布研發方向，半固態電池開始陸續裝車；日韓例如豐田、本田、現代、日產等均已發布全固態電池研發計劃；歐美例如寶馬、大眾、通用等則主要投資固態電池初創汽車繼而引入車系。
“固態電池在全球來說，是一個卡位的階段，資本會更多投入進來，去選擇這里面能夠解決關鍵的界面阻抗和電導率問題，或者在正極、負極上有創新的工作。”張磊說道。
（以上觀點根據論壇現場速記整理，未經發言者本人審閱。）
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